2100t/h超临界直流锅炉水冷壁安装技术措施

李博

摘 要：俄罗斯特罗伊茨克国营电站（1×660MW机组） HG-2100/25.4-YM16型超临界锅炉，由哈尔滨锅炉厂有限责任公司设计、制造。锅炉为了降低炉膛高度，同时增加介质在管子内的流程，锅炉水冷壁采取螺旋方式布置，因其与同负荷机组锅炉水冷壁布置的方式不同，存在安装新的课题，在安装过程中如何控制螺旋水冷壁的安装偏移量，是锅炉水冷壁安装质量关键所在，同时在保证安全的前提下，采取何种施工方法来确保锅炉螺旋水冷壁安装也很重要。

关键词：水冷壁；防偏移；技术措施

1 锅炉简介

俄罗斯特罗伊茨克国营电站（1×660MW机组）HG-2100/25.4-YM16型超临界锅炉，由哈尔滨锅炉厂有限责任公司设计、制造。锅炉采用单炉膛，一次中间再热，平衡通风，固态排渣，全钢结构构架的直流锅炉。锅炉呈“Π”型布置方式，炉膛上部布置分隔屏过热器，水平烟道中布置有末级再热器，末级过热器；后烟道有中间隔墙，竖井前部布置水平低温再热器，立式低温再热器，竖井后部布置水平低温过热器，立式低温过热器和省煤器。后烟道下部布置两台三分仓再生式回转空气预热器。炉膛宽度19082.3mm，深度为19082.3mm，高度为66000mm，整个炉膛四周为膜式水冷壁，炉膛由上部垂直水冷壁和下部螺旋水冷壁两个不同的结构组成，螺旋段偏斜角度为18.763°，两者由水冷壁中间集箱及散管连接，炉膛冷灰斗倾斜角度55°，排渣口宽度1455mm。

2 螺旋水冷壁防偏移措施

螺旋水冷壁偏移有两种形式：（1）螺旋管的倾斜角度偏移；（2）螺旋水冷壁安装的整体偏移。保证整体组合尺寸可以控制螺旋水冷壁安装的整体偏移，控制好整体尺寸有利于保证螺旋水冷壁倾斜角度，螺旋水冷壁倾斜角度偏移与螺旋水冷壁安装整体偏移是相互联系的，相互制约的，下面从组合到安装进行总结论述螺旋水冷壁防偏移措施。

2.1 螺旋水冷壁地面组合

从组合方式上控制螺旋水冷壁安装的防偏移，组合采取如下组合方法：（1）四侧中部螺旋水冷壁组合采取地面单侧整体组合，安装时在分件吊装；（2）螺旋上部与水冷壁中间集箱及散管进行整体组合：（3）冷灰斗水冷壁左右侧与中部水冷壁进行整体组合；（4）冷灰斗前后侧整体足组合，并且与刚性梁进行组合。

这样组合的主要特点：（1）设备整体尺寸得到预先控制；（2）能够把上下不同部位的设备组件有机的联系在一起，可以更好地控制组合尺寸，水冷壁安装整体尺寸偏移由空中控制转为地面控制，大大减轻了施工难度，减少了高空作业。

组合时，复查管排外形尺寸，主要检查管排的长度、管间距、对角线长、角度和平整度。先用粉线绷直后，校对每片管排的安装基准点，确保每片的基准点都在同一条直线上。然后用同样的方法检查两端管口中心是否在一条直线上。用测量仪器定组合后各管排的平整度，根据实际情况进行调整，确保所用管排均在同一平面内。用自制的角度测量工具检查每片管屏的上升角度，测量方法见下图，根据图纸要求，对管排的间隙进行调整。在相临管排组件间用白漆笔做下符号，便于在吊装的空中对齐找正。（图1）

图1

螺旋水冷壁管屏尺寸高达39米，为防止上述方法积累误差造成超差，在全高度中分段控制误差值，以保证总尺寸不超差。在最上层燃尽风喷口的中心标高，最下层燃烧器喷口的中心标高分设三个控制点，以锅炉钢结构主柱标高和矩形截面为准，校核中部螺旋管屏高和中心，安装一层找正一层，固定一层，可防止总标高误差过大和水平扭转。安装时采用倒装法，安装第一层为经过预测预控的管屏，以此为准进行标高调整和中心找正。标高误差控制在±5mm范围内，如有误差，可利用管节距进行调整。

2.2 螺旋水冷壁安装

2.2.1 水冷壁组件的吊装原则

（1）在已选定的安装方法、起重机械选择的基础上，必须制定详细的吊装方案。（2）必须在综合分析基础上编出科学的吊装顺序及开口方式或分段开口要求。必要时应对锅炉钢结构稳定性进行核算。（3）吊装方案及吊装顺序中力求创造多个作业面条件，以利于加快工期。（4）吊装方案应尽量保持设备的完整性，施工环境较好，以及力求减少加固量，并能有效地保证安装的质量。（5）组件起吊过程中采取防变形措施。为防止组件在起吊运输过程中变形，除经过计算采取加固措施外，一般可利用多点起吊方案进行，以减少加固量。在设计起吊方案时，对可能产生变形的部位采用多点起吊法，在起吊点布置上应保持被吊件受力一致为最好，将不一致转移到绳索上。如被吊件受力一致，应考虑相互影响，并且每一区间均在弹性变形范围内。（6）全悬吊锅炉钢结构水冷壁组件均采用空中倒钩作业，将不能直接就位的组件临时悬吊相应次梁上再起吊就位。

2.2.2 水冷壁安装质量标准：电力建设施工质量验收及评价规程第2部分：锅炉机组 DL/T 5210.2-2009。

3 水冷壁安装时应注意的几个主要问题

（1）水冷壁管排对口时产生的折扣、错口现象。（2）吊装时组件过大产生的设备变形。（3）吊装过程中吊点的选择及吊装辅具的选用。（4）辆车同台时负荷分配。（5）对口焊接时管道的内部清洁。（6）水冷壁焊接时焊材的选用。（7）水冷壁临时存放。（8）水冷壁管排间距及几何尺寸。（9）锅炉膨胀。

4 针对以上问题采取的措施

（1）水冷壁对口时应严格按照规范标准进行对口，杜绝强力对口，对口偏差不大于2/200，错口不超过壁厚的10%，且不大于1mm。（2）水冷壁翻个、吊装过程中，防止组件产生变形弯曲等现象，钢丝绳遇棱角部分应加设半圆管，吊装过程缓慢进行，密切注视组件变形情况。（3）吊装过程中应按组件几何尺寸确定吊点的数量和个数及位置，根据重量选择安全系数足够的卸扣、钢丝绳、滑轮斤不落等。（4）两车同吊组件时应根据两台机械的工况和组件重量合理的分配负荷。（5）管排及集箱应在对口前彻底清扫，确保内部清洁无杂物，做好通球记录及隐蔽签证。（6）合金元件进场后应进行光谱分析，选择相匹配的焊材，如需要热处理的必须按照规范进行，焊后对焊缝进行光谱复查和无损检验。（7）水冷壁临时存放时应吊挂在上方牢固可靠的地方，且强度足够，应有防止受外力产生坠落的措施，临时吊挂的钢丝绳卸扣安全系数足够，与棱角时必须采取措施。（8）严格控制安装时的标高、管排间距、几何尺寸，做好三級检查四级验收制度。（9）水冷壁安装时应按图纸的膨胀量预留出间距，防止受热面在热态时膨胀受阻。

5 结束语

以上是HG-2100/25.4-YM16型直流锅炉水冷壁安装方法，着重介绍安装的具体方法及过程中存在的问题和应该注意的事项，希望在同类型机组安装过程中能够有所帮助。

参考文献

[1]DL/T5210.2-2009.电力建设施工质量验收及评价规程（锅炉机组篇）[S].

[2]HG-1900/25.4-HM14.型锅炉说明书[S].